气举采油原理及油井举升系统设计方法
《气举采油原》课件
对油田进行地质勘探，确定气举采油井位 ，设计气举采油方案，进行气举采油施工 ，并对气举采油效果进行监测和评估。
案例二：某油田气举采油技术应用效果分析
总结词
技术应用效果、经济效益分析、存在问题 与解决方案
技术应用效果
通过气举采油技术的应用，油田采收率得 到显著提高，生产成本得到有效降低，提 高了经济效益。
气举采油定义
气举采油是指利用高 压气体将原油从油井 中举升至地面进行采 收的过程。
气举采油具有较高的 采收率和较低的能耗 ，是油田开采的重要 技术之一。
气举采油适用于各种 类型的油藏，特别是 深井和海上油田。
气举采油原理
高压气体注入井筒后，通过气体膨胀对原油产生举升力，使原油从井底流到地面。
气举采油过程中，需要控制注入气体的压力和流量，以保持稳定的举升效果。
《气举采油原》ppt课件
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
• 气举采油概述 • 气举采油技术 • 气举采油设备 • 气举采油工艺流程 • 气举采油案例分析
目录
CONTENTS
01
气举采油概述
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
气举采油工艺流程优化
总结词
提高采收率
详细描述
通过对气举采油工艺流程的优化，可以提高油田的采收率。优化措施包括改进 举升方式、调整注气量、优化排量分配等，以达到提高采收率和降低生产成本 的目的。
气举采油工艺流程改进建议
总结词
提高效率和安全性
详细描述
针对现有气举采油工艺流程存在的问题和不足，提出改进建议。改进建议包括提高设备效率、降低能耗、优化控 制系统、加强安全防护措施等，以提高气举采油工艺的效率和安全性。
气举采油原理及装置
气举采油原理及装置一气举采油的特点及工作方式（一）气举采油的特点气举采油是人工举升法的一种，它是通过向油套环空（或油管）注入高压气体，用以降低井筒液体的密度，在井底流动压力的作用下，将液体排出井口。
同时，注入气在井筒上升过程中，体积逐渐增大，气体的膨胀功对液体也产生携带作用。
因此，气举采油是油井停喷后用人工方法使其恢复自喷的一种机械采油方式，亦可作为油井自喷生产的能量补充。
气举采油具有以下特点：（1）举升度高，举升深度可达3600m 以上。
（2）产液量适应范围广，可适应不同产液量的油井。
（3）适用于斜井、定向井。
（4）特别适用于高气油比井。
（5）适应于液体中有腐蚀介质的井和出砂井。
（6）操作管理简单，改变工作制度灵活。
（7）一次性投资高，主要是建压缩机站费用，但由于气举井的维护费用少，其综合生产成本相对其他机械采油方式较低。
（8）必须有充足的气源，主要是天然气，注氮气成本高。
（9）适用于一个油田或一个区块集中生产，不适宜分散开采。
（10）安全性较其他采油方式差。
气举采油虽然具有上述特点，但由于我国油田缺乏充足的气源，加上建设费用高，因此，没有得到大面积推广，目前仅在中原、吐哈、塔里木等高气池比、油藏深的油田上使用。
（二）气举采油方式气举采油主要有连续气举和间歇气举两种方式，其中间歇气举又包括常规式间歇气举、柱塞气举、腔室气举等。
1．连续气举连续气举是气举采油最常用的方式，连续气举的举升原理和自喷井相似，它是通过油套环空（或油管）将高压气注入到井筒，并通过油管上的气举阀进入油管（或油套环空），用以降低液柱作用在井底的压力，当油管流动压力低于井底流动压力时，液体就被举升到井口。
连续气举适用于油井供液能力强、地层渗透率较高的油井。
2．间歇气举间歇气举是通过在地面周期性地向井筒内注入高压气体，注入气通过大孔径气举阀迅速进入油管，在油管内形成气塞将液体推到地面。
间歇气举主要应用于井底压力低、产液指数低，或产液指数高、井底压力低的井，对于这类油井，采用间歇气举比采用连续气举可以明显降低注气量，提高举升效率。
气举采油原理参考资料
气举采油原理一、气举采油基本原理当地层能量不能将液体举升到地面或满足不了产量要求时，人为地把高压气体（天然气、N2、CO2）注入井内，依靠气体降低举升管中的流压梯度（气液混合物密度），并利用其能量举升液体的人工举升方法。
气举采油是基于“U”型管原理，通过地面向油套环空（反举）或油管（正举）注入高压气体，使之与地层流体混合，降低液柱密度和对井底的回压（井底流压），从而提高油井产量。
气举分为连续气举和间歇气举。
连续气举是将高压气体连续地注入井内，排出井筒中液体。
适应于供液能力较好、产量较高的油井。
间歇气举是向井筒周期性地注入气体，推动停注期间在井筒内聚集的油层流体段塞升至地面，从而排出井中液体。
主要用于油层供给能力差，产量低的油井。
气举采油产的井口和井下设备比较简单，管理比较方便，液量变化范围大，对于深井、油气比较高，出砂严重的井、斜井等较泵举方式更具优势。
但气举采油方式要求有充足的高压气源，气举井的井底回压较高，而且注入气的温度较低，会引起井筒结蜡。
二、气举启动气举采油的工作情况可以用环形进气的单层管方式加以说明。
停产时环空液面下降到油管鞋气体进入油管油井停产时，油管与套管的液面处于同一高度，当开始注气时，环形空间内的液面被挤压向下，环空中的液体进入油管，油管内液面上升。
在此过程中，注气压力不断升高，当环形空间内的液面下降到油管鞋时，注气压力达到最大，称为启动压力。
当压缩气体从油管鞋进入油管时，使油管内的油气混合，密度降低，液面不断上升，直至喷出地面。
环形空间继续进气，混合气液的密度越来越低，油管鞋处的压力急剧下降，此时井底压力和注气压力也急剧下降。
当井底压力低于地层压力时，地层流体进入井底。
由于底层出油使油管内的混气液密度又有增加，所以注气压力又有上升，经过一段时间后趋于稳定，此时井口的注气压力称为工作压力。
气举井启动时的压缩机压力随时间的变化曲线环空液面到达管鞋，油管内液面情况环空气体到达管鞋，液面已经到达井口，这种情况所需的启动压力最大，可以按下式估算： 环空气体到达管鞋(环空液体完全压入油管，忽略地层进液)，油管液面未到达井口，这时启动压力可以按下式估算：环空气体到达管鞋(环空液体完全压入地层)，油管液面不变，这时启动压力最小，可以按下式估算：故气举系统启动压力范围为： 三、气举阀由于气举启动压力较高，压缩机的额定输出压力较高。
精选气举采油工艺技术讲座
1、定义：气举采油是指当地层供给的能量不足把
原油从井底举升到地面时，油井就停止自喷，为了使油井 继续出油，需要人为地把气体（天然气）压入井底，使原 油喷出地面的方法。
2、原理：气举采油是通过向油套环空（或油管）注入
高压气体，用以降低井筒液体的密度，在井底流压的作用下， 将液体排除井口。同时，注入气在井筒上升过程中，体积逐渐 增大，气体膨胀功对液体也产生携带作用。它是油井停喷后用 人工方法使其恢复自喷的一种机械采油方式。
增压气举地面工艺流程图
二、为什么要采用气举采油 的方式？
1、气举采油的优越性：
举升度高，举升高度可达3600m以上； 产液量适应范围广，可适应不同产液量的油井； 适用于斜井、定向井； 适应于液体中有腐蚀介质和出砂井； 特别适应于高气油比井； 操作管理简单，改变工作制度灵活。
2、气举采油的局限性：
注气量（m3/d)
气举采油配套工艺技术
5.生产管理技术---压缩机管理
提高运行效率：
压缩机作为气举工艺的动力源，要求其供气平稳。在实际中控制 排气量，保持平衡主要采用以下三种方法: 转速调节：通过提高或降低发动机的转速来调节排气量,通过排气压 力的变化来决定其气量是否平衡； 吸入压力调节：由压缩机的示功图知,当吸人压力降低时,其排气量减 少,反之,则增加,因而根据这一原理来调节； 余隙调节：通过调节压缩机一级缸的余隙来满足气量平衡,其调节量 仅为排量的10%。
１.气举采油优化设计技术
根据气举采油方案确定的气举方式，对油管尺寸、注气压力、井 口回压等参数进行敏感性分析，在优化参数的基础上，结合完井工 具的性能，即可进行气举井的单井设计。
设计方法：
基础 资料
动态曲 线建立
气举采油设计方法
一、气举采油的概念气举采油是依靠地面注入井内的高压气体与油层产出流体在井筒中混合，利用气体的膨胀使井筒中的混合液密度降低，将流入到井内的原油举升到地面的一种采油方式。
二、气举采油的方式气举采油主要分为连续气举、间歇气举、腔式气举和柱塞气举四类。
（1）连续气举方式连续气举是连续不断往井下注气，使油井持续稳定生产。
连续气举适应产能较高的油井，产量可以适应16m3/d~11924m3/d。
连续气举生产管柱可以分为开式管柱、半开式管柱和闭式管柱，如图1所示。
对于开式管柱而言，可以环空注气，油管采油。
也可以是油管注气，环空采油。
图1 气举管柱的类型（2）间歇气举方式间歇气举是间断地把气体注入油井中，通过气举阀进入油管，把气举阀上面的液柱段举升到地面。
间歇气举可以是半开式或闭式，一般采用闭式作为间歇气举。
间歇气举由于具有单流阀可以达到很低的井底流压，一般适应于低压低产井，产量从d ~80 m3/d。
（3）腔式气举方式腔式气举是一种特殊的间歇气举，主要应用于低产能井。
腔式气举的生产管柱下面有一个集液腔包，以便有足够的液柱，如图2所示。
它的排液和举升与间歇气举相似。
不同的是当气举工作阀打开时，气体把腔包的液体往下推，由于下面有单流阀，迫使液体进入油管，气体把这段液柱举升到地面。
这时地面控制阀（连续气举不存在）关闭，工作阀也关闭。
环空（腔包）通过泄压孔与油管压力平衡，防止气锁，这样腔包压力下降，单流阀打开，地层液体进入腔包。
该过程不断循环进行腔式间歇气举。
图2 腔式气举生产管柱图3 柱塞气举生产管柱（4）柱塞气举方式柱塞气举就是在举升的气体和液柱之间增加一个固体柱塞，防止液柱滑脱，以提高举升的效率。
此外，柱塞气举还能起到油管清蜡的作用。
柱塞气举把气体注入环空中，通过气举阀注入在柱塞下面，把柱塞上面的液柱举到地面。
当柱塞到达地面时，与防喷器顶针相撞时，柱塞中间的阀门打开，柱塞上下压力平衡，由于重力作用，柱塞落到油管下面。
气举采油法的名词解释
气举采油法的名词解释气举采油法是一种常用于油田开发的提升技术。
通过注入气体（通常是天然气）到井底，形成气体泡沫，在地层中产生压力，推动原油流向井口，从而实现油藏中的原油提升。
这种方法不仅可以提高油田开采效果，还能有效降低开采成本，因此在油田行业得到广泛应用。
一、气举采油法的工作原理气举采油法的工作原理是利用注入的气体产生的泡沫使原油浮起，并形成一定的压力推动原油流向井口。
在注入气体的过程中，气泡与原油颗粒相互作用，形成气油两相流，提高了原油的可流动性和提升效果。
当气体进入井底时，由于温度和压力的变化，气体溶解在原油中，形成气泡。
这些气泡会上升到地层中，进一步推动原油的流动。
同时，气泡与原油颗粒摩擦产生的涡流作用也可以将原油从低渗透地层中提取出来。
二、气举采油法的优点和应用1. 提高采油效率：气举采油法能够有效地提高原油的采收率，尤其对于高粘度或高凝固点的油田来说效果显著。
通过注入气体并形成气泡，原油的流动性得到改善，可以将更多的原油从地层中提取出来。
2. 降低开采成本：相比于传统的水驱或蒸汽驱采油法，气举采油法的投入成本相对较低。
注入气体所需要的设备和维护成本较低，节约了油田开发的经济成本。
3. 适用广泛：气举采油法适用于不同类型的油藏，包括低渗透、高粘度、高凝固点等。
而且，与其他采油方法相比，气举采油法对油藏的压力要求较低，从而可以开发更多的次生油藏。
4. 环保和可持续：相比于传统的提升方法，如水驱或热力驱动采油法，气举采油法无需使用大量的水或能源资源。
这使得气举采油法更加环保和可持续，符合可持续发展的理念。
三、气举采油法的挑战和发展趋势1. 气体选择和输送：气举采油法中，选择合适的气体以及其输送的方式对于提升效果至关重要。
目前的技术仍然存在着选择气体和管道输送的一些局限性，未来需要不断改进和创新。
2. 气油相互作用的复杂性：气体与原油在地层中相互作用的过程涉及多种物理和化学现象，如气泡形成、油水界面张力等。
气举采油
1 油井连续稳定生产。连续气举适应产能较高的油井。连续气举有好几级气举
阀，当气体从环空注入时，所有气举阀打开，环空液体从每一级气举阀进入 油管，当第一级气举阀露出液面，气体进入第一级气举阀，产能增大。当液 面往下推，第二级气举阀露出液面，气体同时进入第一第二级气举阀，环空 压力下降，这时第一级气举阀关闭。随着液面往下移直到气体从注气工作阀 进入油管。只有底部工作阀打开注气，其它阀门都处于关闭状态，才算完成
② 井底流压：气举采油必须具有一定的井底流压，不能象其他人工举升
方法一样达到最低井底流压。对于低压井可能不适应。 ③ 开采稠油和乳化液的油井不适应于气举采油。
气举分类
气举井简单介绍
重点介绍连续气举和间歇气举。 ① 连续气举顾名思义是连续不断往井下注气，使油井持续稳定生产。连续气举 是通过注入气体与井中的液体混合，气体不断膨胀，降低液体密度，从而使
气举井简单介绍
气举阀的结构和工作原理
气举阀的结构：气举阀有很多类型，但气
1 举阀的结构基本相同。气举阀主要由阀
体、风包、球和球座、单流阀和上下密
封圈组成。
气举阀工作原理：气举阀其实是一个注气 调节阀，是无量级可调的气嘴，它与孔 板固定气嘴不同。它不仅与上、下游压 力有关，而且与风包压力有关，它通过 球的开启度来控制注气量的大小。这是 气举阀和固定嘴子的孔板的不同之处。
有不当之处请提出宝贵意见
谢 谢！
连续气举从排液到稳定生产的全过程。
② 间歇气举是间断地把气体注入油井中，通过气举阀进入油管，把气举阀上面 的液柱段举升到地面。间歇气举可以是半开式或闭式（有封隔器和单流阀） 。
气举井简单介绍
连续气举的排液过程示意图 1
气举启动
气举启动时压缩机压力变化
气举采油知识介绍
气举阀。
气举采油知识介绍
气举阀
• 套压控制阀结构及工作原理
打开阀的力：Fo=pc(Ab-Ap)+ptAp 充TE气F为室油保管持效阀T应E关F（=闭tAupb的/i（n力gAeb：－ffeFAcctp）=）p系dA数b ，表征 当阀对Fo油≥F压c时的，敏感阀性打。开； 开令启R=瞬Ap间/AbF，o=则FTcE，F=则R/(1-R) 因此pd套Ab压=欲pv打o(A开b-阀A的p)+压p力tA可p 以表示为： 套压p欲vo=打pd开/(1阀-R的)-p压tT力EF为
p
安装气举阀
pe
pe* po t
① 所需启动压力更低； t1 t2 ② 卸载过程更稳定； ③ 安装气举阀（下封隔器）所需卸载时间更长； ④ 安装气举阀一般要求控制较低的注气速度，以免刺坏
气举阀。
气举采油知识介绍
气举启动
气举阀卸载过程
气举采油知识介绍
➢ 气举阀
气举阀
气举阀工作原理：
当高压气体注入油套环空，气体从阀孔进入油管，使阀孔上部油管 内混合液密度降低，油套环空中的液体进入油管，其液面也随之降低， 当油管内压力降到某一界限时，阀孔关闭，高压气体推动环空液面下降 到第二个阀孔。依此类推，直到油套环空的液面下降至油管管鞋（工作 阀），油井正常生产——降低启动压力。
气举阀下入深度应遵循两个原则： 必须充分利用压缩机具有的工作能力；必须在最大可能的深度上安
装，力求下井阀数最少、下入深度最大。
气举采油知识介绍
气举阀
气举阀分类： ① 按压力控制方式分节流阀、气压阀或称套压操作
阀、液压阀或称油压操作阀和复合控制阀。 ② 按气举阀在井下所起的作用分卸载阀、工作阀和
采油工程课件第02章自喷与气举采油
一般地，功能节点位置上装有起特殊作用的设备，如油嘴、 抽油泵等。油井生产系统中，当存在功能节点时，一般以 功能节点为求解点。
节点系统分析思路：
①以系统两端为起点分别计算不同流量下节点上、下游的压 力，并求得节点压差，绘制压差－流量曲线。
②根据描述节点设备(油嘴、安全阀等)的流量—压差相关式， 求得设备工作曲线。
自喷采油原理：主要依靠溶解在原油中的气体 随压力的降低分离出来而发生的膨胀。
在整个生产系统中，原油依靠油层所提供的 压能克服重力及流动阻力自行流动，不需人为补 充能量，因此自喷采油是最简单、最方便、最经 济的采油方法。
自喷井生产系统的基本流动过程 （1）地层中的渗流：10-50% （2）井筒中的流动：30-80% （3）嘴流：5-30% （4）地面管线流动：5-10%
Pa-Pb是在油管 中消耗的压力
曲线B的形状：油管的上下压 差(Pa-Pb)并不总是随着产量的 增加而加大。产量低时，管内 流速低，滑脱损失大；产量高 时，摩擦损失大，这两种因素 均可造成管内压力损耗大。
IPR曲线 节点（井口）流入曲线： 油压与产量的关系曲线
使用：计算出任意 产量下的井口油压 的大小，并用于预 测油井能否自喷。
图2-16 分离器压力对不同油井产量的影响
4)平均油藏压力为求解点
假设一组产量
分离器压力→井口压力→井底压力→油藏平均压力,油藏平均 压力与流量关系曲线。
以油藏压力为求解点 的目的：
①研究在给定条件下油藏 平均压力对油井生产的影 响
②预测不同油藏平均压力 下的油井产量。
图2-18 P r 变化的影响
气举定义：利用从地面向井筒注入高压气体将原油举升至地
气举采油工艺技术
气举采油工艺技术气举采油工艺技术是一种利用天然气驱动石油从地下储层中采出的油藏开发技术。
该技术是一种成本较低、环境友好的油田开发方式，被广泛应用于世界各地。
下面将详细介绍气举采油工艺技术。
气举采油工艺技术的基本原理是通过地下注入高压天然气，使天然气的膨胀推动石油从井底向井口流动，以达到采油的目的。
在这个过程中，天然气与石油发生溶解，形成气固两相流动，使得石油能够被提取到地表。
气举采油工艺技术主要包括以下几个步骤：首先，需要在油井中建立一个气液相分离器。
在这个分离器中，将注入的天然气与地下的石油进行分离，将石油从底部抽出，使其能够顺利流动。
然后，将分离出的石油通过油管输送到地面的储油库中。
在储油库中，对石油进行初步的处理，使其达到一定的质量要求。
接下来，需要将天然气重新注入到油井中。
这个过程中，需要控制注入的气体的压力和温度，确保其能够与地下的石油进行溶解反应，形成气固两相流动。
最后，通过地面设备对天然气进行回收利用。
这一步骤主要是利用天然气的压缩、冷却等性质，将其净化、过滤，使其达到再利用的要求。
同时，为了达到环境保护的要求，还需要对气体进行处理，以减少对大气环境的污染。
气举采油工艺技术具有一些优点。
首先，它不需要进行地面注水，减少了水资源的消耗。
其次，通过使用天然气作为驱动力，减少了对其他能源的依赖，降低了开采成本。
同时，由于该技术不需要进行水力压裂等作业，减少了对地下地层的损害，降低了地壳运动的风险。
然而，气举采油工艺技术也存在一些问题。
由于地下储层的复杂性，气举采油的可行性受到一定的限制。
此外，由于天然气的价格较高，开采成本也会受到一定程度的影响。
总之，气举采油工艺技术是一种具有潜力的油藏开发技术。
通过合理利用天然气资源，实现对石油的高效提取，可以提高采油的效率，减少对环境的影响。
随着技术的不断进步，相信气举采油工艺技术将在未来得到更广泛的应用。
采油工程二：自喷与气举采油
节点（井底）流 出曲线：以分离 器压力为起点通 过水平或倾斜管 流计算得井口油 压，再通过井筒 多相流计算得油 管入口压力与流 量的关系曲线。
交点：在所给 条件下可获得 的油井产量及 相应的井底流 压。
选取井底为求解点的目的
①预测油藏压力降低 后的未来油井产量
②研究油井由于污染或采取 增产措施对油井产量的影响
第二章 自喷与气举采油
1、自喷井生产系统分析 2、气举采油原理及油井举 升系统设计方法
采油方法：将流到井底的原油采到地面
所用的工艺方式和方法。方法和方式。
利用油层自身能
采
自喷采油
量将原油举升到
油
地面的采油方式。
方
法
分
类
人工举升采油
人工给井筒流体 增加能量将井底 原油举升至地面
的采油方式。
有杆泵采油
自喷井主要依靠油层本身的能量。
为了获得最大的油管工作效率，应当将油管下到油层 中部，这样可使油管在最大的沉没度下工作，即使将 来油层压力下降，也能使气体保持较高的举油效率。
二、气举启动
(1)启动过程
①当油井停产时，井筒中的积 液将不断增加，油套管内的液 面在同一位置，当启动压缩机 向油套环形空间注入高压气体 时，环空液面将被挤压下降。
(4) 自喷井生产系统设计的内容主要包括产量的预测、 油嘴的选择、生产管柱的选择、出油管线的选择、停喷 条件的预测等。
第二节 气举采油原理及油井举 升系统设计方法
气举定义：利用从地面向井筒注入高压气体将原油举升
至地面的一种人工举升方式。
优点：井口和井下设备比较简单
现阶段油田 较少采用气举采油
缺点：①必须有足够的气源；②需要压缩机组和地
气举采油
气举采油当油层能量不足以维持油井自喷时，为使油井继续出油，人为地将天然气压入井底，使原油喷出地面，这种采油方法称为气举采油法。
一、气举采油原理1、气举采油原理气举采油原理：依靠从地面注入井内的高压气体与油层产出流体在井筒中的混合，利用气体的膨胀使井筒中的混合液密度降低，从而将井筒内流体举出。
2、气举方式（1）气举按注气方式可分为连续气举和间歇气举。
连续气举就是从油套环空（或油管）将高压气体连续地注入井内，排出井筒中的液体。
连续气举适用于供液能力较好、产量较高的油井。
间歇气举就是向油套环空内周期性地注入气体，气体迅速进入油管内形成气塞，推动停注期间在井筒内聚集的油层流体段塞升至地面，从而排出井中液体的一种举升方式。
间歇气举主要用于井底流压低，采液指数小，产量低的油井。
（2）气举方式根据压缩气体进入的通道分为环形空间进气系统和中心进气方式系统环形空间进气是指压缩气体从环形空间注入，原油从油管中举出；中心进气方式与环形空间进气方式相反3、井下管柱按下入井中的管子数量，气举可分为单管气举和多管气举。
（1）开式管柱。
它只适用于连续气举和无法下入封隔器的油井。
（2）半闭式管柱。
它既可用于连续气举，也可用于间歇气举。
（3）闭式管柱。
闭式管柱只适用于间歇气举。
二、气举启动压力1、气举启动过程开动压风机向油、套管环形空间注入压缩气体，环形空间内液面被挤压向下，油管内液面上升，在此过程中压风机的压力不断升高。
当环形空间内的液面下降到管鞋时，如图2—39（b）所示，压风机达到最大的压力，此压力称为气举井的启动压力随压缩气进入油管，使油管内原油混气，因而使油管内混合物的密度急剧减小，液面不断升高直至喷出地面，如图2—39（c）所示。
油管鞋压力急剧降低，此时，井底压力及压风机压力亦迅速下降。
当井底压力低于油层压力时，液体则从油层流入井底。
由于油层出油使油管内混气液体的密度稍有增加，因而使压风机的压力又有所上升，直到油层的油和环形空间的气体以不变的比例进入油管后压力趋于稳定，此时压风机的压力称为工作压力。
气举采油原理
气举采油原理一、气举采油基本原理当地层能量不能将液体举升到地面或满足不了产量要求时，人为地把高压气体（天然气、N2、CO2）注入井内，依靠气体降低举升管中的流压梯度（气液混合物密度），并利用其能量举升液体的人工举升方法。
气举采油是基于“U”型管原理，通过地面向油套环空（反举）或油管（正举）注入高压气体，使之与地层流体混合，降低液柱密度和对井底的回压（井底流压），从而提高油井产量。
气举分为连续气举和间歇气举。
连续气举是将高压气体连续地注入井内，排出井筒中液体。
适应于供液能力较好、产量较高的油井。
间歇气举是向井筒周期性地注入气体，推动停注期间在井筒内聚集的油层流体段塞升至地面，从而排出井中液体。
主要用于油层供给能力差，产量低的油井。
气举采油产的井口和井下设备比较简单，管理比较方便，液量变化范围大，对于深井、油气比较高，出砂严重的井、斜井等较泵举方式更具优势。
但气举采油方式要求有充足的高压气源，气举井的井底回压较高，而且注入气的温度较低，会引起井筒结蜡。
二、气举启动气举采油的工作情况可以用环形进气的单层管方式加以说明。
停产时环空液面下降到油管鞋气体进入油管油井停产时，油管与套管的液面处于同一高度，当开始注气时，环形空间内的液面被挤压向下，环空中的液体进入油管，油管内液面上升。
在此过程中，注气压力不断升高，当环形空间内的液面下降到油管鞋时，注气压力达到最大，称为启动压力。
当压缩气体从油管鞋进入油管时，使油管内的油气混合，密度降低，液面不断上升，直至喷出地面。
环形空间继续进气，混合气液的密度越来越低，油管鞋处的压力急剧下降，此时井底压力和注气压力也急剧下降。
当井底压力低于地层压力时，地层流体进入井底。
由于底层出油使油管内的混气液密度又有增加，所以注气压力又有上升，经过一段时间后趋于稳定，此时井口的注气压力称为工作压力。
气举井启动时的压缩机压力随时间的变化曲线 环空液面到达管鞋，油管内液面情况环空气体到达管鞋，液面已经到达井口，这种情况所需的启动压力最大，可以按下式估算：环空气体到达管鞋(环空液体完全压入油管，忽略地层进液)，油管液面未到达井口，这时启动压力可以按下式估算：()e L p g h h ρ=+∆221ci ti D h hd ⎛⎫∆=- ⎪⎝⎭22cie L L tiD p g h gLd ρρ=≤停产时h油管液面到井口L油管液面未到井△hh油管液面不变D ci d tihp op epte L p L gρ=环空气体到达管鞋(环空液体完全压入地层)，油管液面不变，这时启动压力最小，可以按下式估算：故气举系统启动压力范围为：三、气举阀由于气举启动压力较高，压缩机的额定输出压力较高。
气举采油
1 油井连续稳定生产。连续气举适应产能较高的油井。连续气举有好几级气举
阀，当气体从环空注入时，所有气举阀打开，环空液体从每一级气举阀进入 油管，当第一级气举阀露出液面，气体进入第一级气举阀，产能增大。当液 面往下推，第二级气举阀露出液面，气体同时进入第一第二级气举阀，环空 压力下降，这时第一级气举阀关闭。随着液面往下移直到气体从注气工作阀 进入油管。只有底部工作阀打开注气，其它阀门都处于关闭状态，才算完成
气举井简单介绍计的工作阀是打开注气，而且生产
连续稳定。 ② 气举有两个独立变化的参数，对气举生产影响很大，即注气深度和注气点上方的流动 压力梯度。在气举井中，控制这两个参数的变化就能控制井底流动压力和产量的变化 。 ③ 注气点深度意味着气举效率高，注气点最大深度主要由地面最大注气压力决定，地面 注气压力取决于气体压缩机的等级，通常在当地面注气压力给定时，在某一深度、套 管里的压力与油管里的流动压力相等。该点称为压力平衡点。考虑到注气阀的压力降 ，注气点设在平衡点稍上一点的地方，使油管压力与注气阀的压力降之和等于套管压 力。 ④ 注气点上方的流动压力梯度主要由注气量决定。增加注气量就会增加油管内的气液比 ；在一定的限度内，增加气液比会降低流动压力梯度；超过这一限度，流动压力梯度 会随气液比的增加而增加。最低的流动压力梯度意味着最低的井底流动压力和最高产
1气举井简单介绍气举井简单介绍1?气举采油是利用人工举升方法把压缩气体注入油管底部与地层产液混合气体在液体中膨胀降低液体的密度和油管中液柱重量使油管内的流动压力梯度下气举井简单介绍气举井简单介绍降从而降低井底流动压力建立起将液体举升到地面的生产压差
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气举井简单介绍
气举井简单介绍
气举采油是利用人工举升方法，把压缩
气体注入油管底部，与地层产液混合，气
气举工艺简介
用于中低产量井，按产量分2″ 除用于低产井外还可用于严重 油管产量低于15-20t/d，21/2″油 用于井底压力低 使用 用于产液指数高井底压 乳化的气举井，并可用于自喷 管低于20-30t/d， 产液指数较高的 条件 力高的中高产量井。 井及气井清除油管的结蜡、垢 3″油管低于30-40t/d的油井使用 油井。 与积水。 间歇气举
气举采油的优缺点及适应性
（一）气举采油的优点 1、气举井井下设备的一次性投资低，尤其是深井，一 般都低于其它机械采油方式的投资。 2、能延长油田开采期限，增加油井产量。 3、气举采油的深度和排量变化的灵活性大，举升深度 可以从井口到接近井底，日产量可从1t一3000t以上。
4、大多数气举装置不受开采液体中腐蚀性物质和高温
气举采油工艺原理
填合适 的内容
气举采油工艺是石油生产工艺的一个 重要组成部分，在世界许多油田得到 了广泛的发展。适合各种油井，可以
做为油田开发的一种稳定工艺，可在
油井完井时安装，也可在以后修井作 业时安装。
二、国内外气举工艺发展状况
国内外气举工艺发展状况
（一）气举工艺发展史 1797年，德国矿场工程师Carl Emanul Loscher曾用过 压缩空气做为一种举升液体的方法。 1864年，气举采油法第一次在美国实际应用，当时由于井 底压力低、采油指数小、效果不好而被停用。
气举采油的优缺点及适应性
（四）机械采油方式的选择
其中应用最多的是有杆泵法，美国有50万口抽油井。
有11%--12%的气举井，产量占美国机械采油总产量 的30%--40%；电动潜油泵井有4%，水力泵井有2%。 电动潜油泵排液能力最强，而气举采油的灵活性强， 能适应各类油井。气举采油方法在有气源条件的油 田往往被优先推荐使用，特别是在条件恶劣、外部 环境差的边远地区或海上油田，比其它机械采油方 式更优越。
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第二节气举采油原理及油井举升系统设计方法一、教学目的了解气举采油的基本原理、熟悉气举阀的工作原理以及气举的启动过程，掌握气举设计中注气量和注气点的确定方法。
二、教学重点、难点教学重点：1、气举采油基本原理及气举的启动过程；2、气举设计方法教学难点：1、气举启动过程；2、气举设计中注气点和注气量的确定；3、作图法确定气举阀的分布。
三、教法说明课堂讲授并辅助以多媒体课件展示相关的图形和动画。
四、教学内容本节主要介绍五个方面的问题：1.气举采油原理.2.气举启动.3.气举阀.4.气举设计.5.气举井试井.(一)气举采油原理当地层供给的能量不足以把原油从井底举升到地面时，油井就停止自喷。
为了使油井继续出油，人为地把气体（天然气或空气）压入井底，使原油喷出地面，这种采油方法称为气举采油法。
1、发展阶段：Brown将气举的发展归纳为下列各个阶段：（1）1864年以前：在实验室进行一或两项实际应用可能性试验。
（2）1864-1900年：用压缩空气举升井内流体，压缩空气注入环空或油管。
（3）1900-1920年：海湾沿岸出现“租用”热。
例如美国的斯宾德脱普油田当时曾采用空气气举采油。
（4）1920-1929年：利用天然气进行垂直气举。
例如美国俄克拉荷马州的塞米诺尔油田。
（5）1929-1945年：游动凡尔出现很大进展，生产率和配产效率的提高促进了游动凡尔的发展。
（6）1946-1967年：压力操纵凡尔的发展使其实际取代了所有其它类型的气举凡尔。
2、气举采油的优点和局限性①优点a、气举井井下设备的一次性投资低，维修工作量小。
b、能延长油田开采期限，增加油井产量。
c、大多数气举装置不受开采流体中腐蚀性物质和高温的影响。
d、井下无摩擦件，均适宜于含砂、含蜡和高含水的井。
e、易于在钻井、井筒弯曲的井中使用，这对近海平台上的定向井尤为合适。
f、油田生产容易实现集中管理和控制，一个中央气举系统可为多口油井服务。
②局限性a、必须有充足的气源。
虽然可以使用水或废气，但成本高，则制备和处理困难。
b、压缩机的操作和维护费用高。
c、使用腐蚀性气体气举时，需增加气体的处理费用和防腐措施费用。
d、连续气举在高压下工作，安全性较差。
e、套管损坏大的高产井不宜采用气举，因修补套管费用高。
f、难以气举乳化液和粘稠液，不宜用于结蜡井和稠油井。
g、在双层分采的井内，如果上、下层之间相距上千米且井底压力低，不宜采用气举。
h、单独用于小油田和单井的效果较差。
3、气举采油原理气举定义：利用从地面向井筒注入高压气体将原油举升至地面的一种人工举升方式。
图2-24 气举采油系统示意图如图2-24所示，从地面注入井内的高压气体与油层产出液在井筒中混合，利用气体的膨胀使井筒中的混合液密度降低，将流到井内的原油举升到地面。
适用条件：高产量的深井；含砂量少、含水低、气油比高和含有腐蚀性成分低的油井；定向井和水平井等。
根据井况、注气方式以及井口生产方式的不同，气举方法可分为两大类：连续气举和间歇气举。
1、连续气举（Continuous gas lift）所谓连续气举即连续不断地把高压气体注入环空，通过凡尔进入油管，以减轻油管中的液重，直到建立一足够的压差，使油井产出所要求的产量。
该方法适用于：采油指数PI较大，井底流压P wf较高的油井。
产量变化范围大（4m3/d-12800m3/d），对某些摩损较大的井仍适用。
2、间歇气举（Intermittent gas lift）即间歇性的注入气体（通过地面控制器），周期性地把聚集在井底的液体举升至地面。
该方法适用于：①采油指数PI高，井底流压P wf低的油井；②采油指数PI和井底流压P wf都低的油井。
通过方法具有周期性，比较复杂，需要好的周期性的机械设备。
这种方法又分单点注气和多点注气两种工艺。
单点注气时，气体全部经由工作凡尔注入，多点注气时，要求在液段行向上部凡尔且液段底部刚通过凡尔时，凡尔即行打开，不能提前打开。
（二）气举启动1、启动过程①当油井停产时，井筒中的积液将不断增加，油套管内的液面在同一位置，当启动压缩机向油套环形空间注入高压气体时，环空液面将被挤压下降。
图2-25 气举井（无凡尔）的启动过程（a）停产时；（b）环形液面到达管鞋；（c）气体进入油管②如不考虑液体被挤入地层，环空中的液体将全部进入油管，油管内液面上升。
随着压缩机压力的不断提高，当环形空间内的液面将最终达到管鞋（注气点）处，此时的井口注入压力为启动压力。
启动压力:当环形空间内的液面达到管鞋时的井口注入压力。
③当高压气体进入油管后，由于油管内混合液密度降低，液面不断升高，液流喷出地面。
井底流压随之降低，油层产液，并随注入的高压气体一同排出井筒，最后达到一个协调稳定状态。
2、气举过程中压缩机压力变化①压缩机向油套环形空间注入高压气体，随着压缩机压力的不断提高，环形空间内的液面将最终达到管鞋（注气点）处，此时的中途溢出井口。
此时，启动压力就等于油管中的液柱压力:g L p eρ=' 第三种情况：当油层的渗透性较好时，且液面下降很缓慢时，则环形空间有部分液体被油层吸收。
极端情况下，液体全部被油层吸收，当高压气到达油管鞋时，油管中的液面几乎没有升高。
此时，启动压力由油管中静液面下的深度确定，即：g h p eρ*='' 一般情况下，气举系统的启动压力介于ep '和ep ''之间。
（三）气举阀1、气举阀的作用气举生产过程中，由于启动压力较高，这就要求压缩机额定输出压力较大，但由于气举系统在正常生产时，其工作压力比启动压力小得多，势必造成压缩机功率的浪费。
为了降低压缩机的启动压力与工作压力之差，必须降低启动压力。
气举阀的作用：降低启动压力。
作用原理：逐步排除油套环形空间的液体。
气举阀实质：一种用于井下的压力调节器。
阀打开条件：FA p A A p p d p b u >+-)(阀关闭条件：p d p b u A p A A p F +->)(du p p =b d A p F >气举凡尔的分类：① 按安装方式分为：绳索投入式、固定式。
② 按使凡尔保持打开或关闭的加压元件分为：封包充气凡尔、弹簧加压凡尔、充气室和弹簧联合加压的双元件凡尔。
③ 按井下凡尔对套压和油压的敏感程度又分为：套压控制凡尔与油压控制凡尔。
2（打开前瞬间） 油管效应 t P R E T -=1.. 油管效应系数 RRF E T -=1...（2）关闭压力的计算 分析打开状态打开的力：F0=P c（A b-A p）+P t A p=P c A b关闭的力： F c=P d A b∴ P vc=P d （关闭压力计算）(四)气举设计设计内容：气举方式和气举装置类型；气举点深度、气液比和产量；阀位置、类型、尺寸及装配要求等。
1、气举装置类型①开式装置：仅限于连续气举，下井的油管柱不带封隔器，使气体从油套环空注入，产液自油管举出，油、套管是连通的。
②半闭式装置：封隔器封隔油套环空，其余均与开式装置相同。
③闭式装置：封隔器封隔油套环空，在油管柱上安装了一个固定阀，其作用是防止气体压力通过油管作用于地层。
④箱式装置：在油管柱底部下一个集液箱，提高液体汇聚空间，以达到提高总产油量的目的。
2、连续气举设计基础（1）设计所需基本资料①油层数据：油藏平均压力、油藏平均温度、油井流入动态；② 油井基础数据：井深；油、套管尺寸；③ 油井生产数据：产量、含水、生产气油比、注气压力、注气量、油压；④ 油井生产条件：出砂、结蜡等情况；式：wf fb fa whp L D G L G p =-++)(3、在给定产量和井口压力下确定注气点深度和注气量已知：产量、注入压力、定油管压力和IPR 曲线。
计算：注气点深度、气液比和注气量。
计算步骤：①根据要求的产量Q o由IPR曲线确定相应的井底流压p wf。
②根据产量Q o、油层气液比R P等以p wf为起点，按多相垂直管流向上计算注气点以下的压力分布曲线A。
③由工作压力p so计算环形空间气柱压力曲线B。
此线与注气点以下的压力分布曲线A的交点即为平衡点。
(平衡点气④由平衡点沿注气点以下的压力分布曲线上移p体压力与注气点油管内压力之差，一般取0.5—0.7Mpa)所得的点即为注气点。
对应的深度和压力即为注气点深度L和工作阀所在位置的油管压力p tal。
⑤注气点以上的总气液比为油层生产气液比与注入气液比之和。
假设一组总气液比，对每一个总气液比都以注气点油管压力为起点，利用多相管流向上计算油管压力分布曲线D1、D2…及确定井口油管压力。
⑥绘制总气液比与井口压力关系曲线，找出与规定井口油管压力相对应的总气液比TGLR。
⑦总气液比减去油层生产气液比得到注入气液比。
根据注入气液比和规定的产量计算需要的注入气量。
⑧根据最后确定的气液比TGLR和其它已知数据计算注气点以上的油管压力分布曲线，可用它来确定启动阀的安装位置。
4、定井口压力和限定注气量的条件下确定注气点深度和产量已知：井口压力、注气量计算：注气点深度和产量计算步骤：①假定一组产量，根据提供的注气量和地层生产气液比计算出每个产量所对应的总气液比TGLR;②根据地面注入压力p so计算环形空间气柱压力分布线B，用注作B线的平行线，即为注气点深度线。
入压力减p③以定井口压力为起点，计算每个产量下的油管压力分布曲线D1、D2、D3…。
它们与注气点深度线的交点，即为各个产量所对应的注气点a1、a2、a3…和注气深度L1、L2、L3…。
④计算每个产量对应的注气点以下的压力分布曲线A1、A2、A3…及井底流压p wf1、p w f2、p wf3…⑤绘制油管工作曲线，与IPR曲线的交点为协调产量和流压。
根据给定的注气量和协调产量Q，计算出相应的注入气液比，总气液比TGLR；⑥ 注气点以下的压力分布曲线A ，与注气点深度线C 的交点a ，即为可能获得的最大产量的注气点，其深度L 即为工作阀的安装深度。
⑦ 根据最后确定的产量Q 和总气液比TGLR ，计算注气点以上的油管压力分布曲线D 。
它可用来确定启动阀的位置。
5、气举阀位置确定方法1）计算法① 第一个阀的下入深度当井筒中液面在井口附近，在压气过程中即溢出井口：20105max I -⨯=gp L ρ 当井中液面较深，中途未溢出井口：2010225max I -⨯⨯+=Dd g p h L s ρ ② 第二个阀的下入深度当第二个阀进气时，第一个阀关闭。
阀Ⅱ处的环空压力为p a II ，阀I 处的油压2图2-37 图解法确定阀位置（五）气举井试井气举井试井方法：通过改变注入气量来改变油井产量，测得油井产量和相应的井底流压与注入气量的对应关系，以确定油井的工作条件和工作状况。
图2-38 气举井试井曲线五、教学后记通过本节的学习，绝大多数学生都掌握了气举采油的基本原理，了解了气举启动过程中压力的变化过程，了解了气举阀的工作原理。